机械制造工程_8.4塑料成形(图文教程)

第四节 塑料成形

在机床、汽车、电器、电子等制造工业中，塑料的应用日趋广泛，在许多场合正逐步代替某些金属材料，并收到较好的经济效益。

塑料成形工艺按坯料成形

固态成形——热成形、冷成形、吹塑；

液态成形——射塑、铸塑；

粉末成形——挤压、压塑、旋转模塑。

一、固态成形工艺

固态成形工艺中使用的材料是塑料薄膜、塑料板或预制坯件，常用的成形方法有：

1. 热成形

热成形是指通过加热、加压（或抽真空）作用使热塑性塑料薄膜或板料成形的方法。这种成形工艺对模具材料的强度要求并不高，通常可用铸铝粉做填充物的环氧树脂制造，也可以由木材、金属、石膏和塑料制成。热成形方法不能加工带孔零件，只适用于制造护罩、外壳、仪表盘及包装品等。

1． 吹塑

将塑料管加热后放入冷的组合模具中，向管内充气加压，使管膨胀成为模具内腔形状。使用压缩空气的压力通常为0.35～0.7KPa。模具用铝合金制成。主要用于饮料桶、瓶、食品容器、药品容器、玩具等用品的制造。

2． 冷成形

适用于冷成形的塑料多为聚丙烯、聚碳酸脂、ABS树脂、聚氯乙烯等。通常采用的冷成形工艺与金属的冷变形工艺类似，有轧制、拉延、挤压、模压等。在机械制造工业中，塑料的冷成形工艺使用较少。

二、液态成形工艺

1．铸塑

与金属铸造成形相似，塑料可以通过浇铸成形。铸塑成形使用的材料多为尼龙、丙烯酸系树脂类热塑性塑料与环氧树脂、聚氨酯等热固性塑料。

铸塑是将熔融树脂注入刚性或柔性模具型腔，并加入适量的固化剂，在常压、常温或适当加热条件下固化成形。浇铸成形的投资少，设备简单，成形构件的重量基本上不受限制。但这种工艺的生产效率低、产品形状和质量受一定限制。

2．射塑

液态射塑成形一般先将塑料加热熔融，然后将熔融的塑料经由注射机喷嘴注射入模具型腔中，冷却后，打开模具即可得到所需的制品。注射压力一般为50-200Mpa。

射塑成形工艺主要适用于热塑性塑料，近几年来，热固性塑料的使用也越来越多。

射塑成形制品的性能在很大程度上决定于模腔、浇口、浇道以及冷却条件。这种工艺生产效率较高，但模具制造成本高，所以只有在大批量生产时才比较经济。

应用这种塑料成形工艺有玩具、罐头盒、包装箱、泵、齿轮、仪表壳等得成形。

三、粉末成形工艺

表8-3 塑料的主要成形方法及特点

以颗粒或粉末状塑料为原料的成形工艺称为粉末成形工艺。

1．挤压

挤压是热塑性塑料的基本成形方法之一。它是把颗粒状或粉末状的原材料从料斗送入挤压筒中，靠螺旋送料器或挤压活塞挤压原料，通过凹模洞口或间隙成形。挤压过程需用的热量既可利用材料内部的摩擦热量，也可以由挤压筒壁中的加热器提供，加热温度为135~3700C。

挤压成形后，通过空冷、水冷、或喷水冷却固化成形。

挤压成形工艺流程连续、生产率高，可用于生产各种塑料棒材、管材及其它型材、塑料包皮导线及电缆线等生产。

2. 塑压

塑压又称为成形模压，其过程与金属模锻相似。将定量的粉末或预成形坯件直接放入加热的模具型腔中，将另半模在一定压力下压下保持一定时间，使之成形。典型的压塑制品有：手柄、按钮、连接件、护罩、仪表壳等。

3. 旋转模塑

旋转模塑成形是将定量的塑料粉末放入由两部分组成的薄壁金属（铝或钢）模具中，模具可以绕互相垂直的

这种成形工艺多用于制造桶、罐、艇壳、垃圾箱及各种容器制品。

塑料的主要成形方法和特点如图表8-3所示。

成形的塑料制品大多可直接使用，但有些制品还需进一步的加工处理才能使用。通常，塑料成形后的加工处理有：

机械加工 塑料的机械加工和金属的切削加工大致相同，可根据不同的表面要求选择车、铣、刨、磨、钻、镗、攻丝等加工方法。

连接加工 塑料的连接加工方法又分为焊接、溶剂粘接、胶接等。

表面处理 有些塑料制品需要具备导电性能，则可进行电镀处理（化学浸蚀或是表面渗入），以在塑料表面形成一层导电物质。有些塑料制品为了具有防护和装饰作用，可通过刷涂、浸涂、喷涂等方法，使塑料制品表面涂覆一层覆盖层。